सूर्य को चालीस साल तक सुनना

चालीस सालों से, दूरबीनों का एक नेटवर्क सूर्य की गूंज सुन रहा है। University of Birmingham और Yale University के वैज्ञानिकों ने आखिरकार यह समझ लिया है कि ये सूक्ष्म कंपन हमारे तारे की छिपी हुई आंतरिक संरचना के बारे में क्या प्रकट करते हैं। एक नए अध्ययन में पाया गया है कि सूर्य की आंतरिक संरचना सौर चक्रों के बीच शांति से बदलती है, इसकी सतह के गहरे नीचे मापने योग्य परिवर्तन पैदा करती है जो सितारों की आंतरिकता के माध्यम से स्पंदन करने वाली एक लयबद्ध हृदय गति जैसे काम करते हैं।

helioseismology डेटा पर आधारित यह खोज, चार पूर्ण सौर चक्रों में एकत्रित की गई है, सूर्य की आंतरिक दोलनों में पैटर्न को प्रकट करती है जो पहले पहचाने नहीं गए थे। ये पैटर्न दिखाते हैं कि सूर्य का मूल और विकिरण क्षेत्र संरचनात्मक परिवर्तनों से गुजरते हैं जो 11-वर्षीय सौर गतिविधि चक्र के साथ समन्वयित हैं, लेकिन सूर्य के धब्बे और सौर ज्वाले जैसी सतह की घटनाओं से अलग तरीकों से प्रकट होते हैं जिनका खगोलविदों ने लंबे समय से अध्ययन किया है।

Helioseismology कैसे काम करता है

जिस तरह भूविज्ञानी पृथ्वी के आंतरिक भाग का अध्ययन करने के लिए भूकंपीय तरंगों का उपयोग करते हैं, सौर भौतिकविद सूर्य की आंतरिक संरचना का अध्ययन करने के लिए सूर्य की प्राकृतिक दोलनों का उपयोग करते हैं। सूर्य लगातार कंपन करता है, लाखों ध्वनिक तरंगें इसके आंतरिक भाग में उछल रही हैं। ये तरंगें सूर्य की सतह को छोटी मात्रा में ऊपर और नीचे करती हैं जिन्हें पृथ्वी और अंतरिक्ष में संवेदनशील उपकरणों द्वारा पहचाना जा सकता है।

इन तरंगों की आवृत्तियों, आयामों और यात्रा समय का विश्लेषण करके, शोधकर्ता सूर्य की आंतरिक स्थितियों के विस्तृत मानचित्र बना सकते हैं, जिसमें विभिन्न गहराई पर तापमान, घनत्व और घूर्णन गति शामिल है। helioseismology के रूप में जाने जाने वाली यह तकनीक, 1970 के दशक और 1980 के दशक में इसके विकास के बाद से सौर भौतिकी में सबसे शक्तिशाली उपकरणों में से एक रही है।

नए अध्ययन में वर्तमान में उपलब्ध डेटा के असाधारण रूप से लंबे आधार का लाभ उठाया गया है। चालीस साल के निरंतर अवलोकन इन सूक्ष्म परिवर्तनों को पहचानने के लिए आवश्यक सांख्यिकीय शक्ति प्रदान करते हैं जो छोटे अध्ययन को याद कर सकते हैं।

हृदय गति क्या प्रकट करती है

शोधकर्ताओं को पाया गया कि सूर्य के आंतरिक भाग के कई गुण सौर चक्र से जुड़ी एक लयबद्ध पैटर्न में बदलते हैं:

  • सूर्य के आंतरिक भाग में यात्रा करने वाली ध्वनि तरंगों की गति सौर अधिकतम और न्यूनतम के बीच व्यवस्थित रूप से भिन्न होती है
  • संवहन और विकिरण क्षेत्रों के बीच की सीमा स्थिति में मापने योग्य परिवर्तन दिखाती है
  • आंतरिक घूर्णन पैटर्न उन तरीकों से बदलते हैं जो सतह के चुंबकीय गतिविधि के साथ सहसंबंधित होते हैं
  • विशिष्ट गहराई पर तापमान और घनत्व प्रोफाइल 11-वर्षीय चक्र के साथ दोलन करते हैं

ये निष्कर्ष सुझाते हैं कि सौर चक्र केवल चुंबकीय क्षेत्र की गतिविधि द्वारा संचालित एक सतह की घटना नहीं है बल्कि पूरे सूर्य में गहरे संरचनात्मक परिवर्तनों को दर्शाता है। हृदय गति का रूपक उपयुक्त है क्योंकि परिवर्तन आवधिक, पूर्वानुमानित हैं, और सिस्टम की मौलिक स्थिति को दर्शाते हैं, ठीक जैसे हृदय गति हृदय संबंधी स्वास्थ्य के बारे में जानकारी प्रकट करती है।

अंतरिक्ष मौसम के लिए प्रभाव

सूर्य की आंतरिक गतिविधि को समझना अंतरिक्ष मौसम पूर्वानुमान के लिए व्यावहारिक महत्व रखता है। सौर तूफान, जो उपग्रहों को नुकसान पहुंचा सकते हैं, संचार को व्यवधान कर सकते हैं, और यहां तक कि पृथ्वी पर विद्युत ग्रिड को धमकी दे सकते हैं, चुंबकीय गतिविधि से उत्पन्न होते हैं जो अंततः सूर्य के गहरे अंदर प्रक्रियाओं द्वारा संचालित होते हैं।

वर्तमान अंतरिक्ष मौसम पूर्वानुमान सूर्य की सतह के अवलोकन पर बहुत अधिक निर्भर करता है, जो खतरनाक घटनाओं की भविष्यवाणी के लिए सीमित पूर्वानुमान समय प्रदान करता है। यदि इस अध्ययन में पहचानी गई आंतरिक संरचनात्मक परिवर्तन सतह की गतिविधि के विश्वसनीय पूर्ववर्तक साबित होते हैं, तो वे अधिक सटीकता और लंबी पूर्वानुमान समय के साथ सौर तूफान की भविष्यवाणी के लिए एक नया उपकरण प्रदान कर सकते हैं।

आर्थिक दांव महत्वपूर्ण हैं। एक बड़ा सौर तूफान जो पृथ्वी की प्रौद्योगिकी-निर्भर सभ्यता को मारता है, ट्रिलियन डॉलर में अनुमानित नुकसान का कारण बन सकता है। पूर्वानुमान सटीकता में मामूली सुधार भी उपग्रह ऑपरेटरों, विद्युत ग्रिड प्रबंधकों और अन्य हितधारकों को खतरनाक स्थितियों के विकसित होने से पहले सुरक्षात्मक उपाय लेने में मदद कर सकते हैं।

तारकीय भौतिकी में एक नई खिड़की

इस खोज के अन्य सितारों को समझने के लिए भी निहितार्थ हैं। जबकि सूर्य ही एकमात्र तारा है जिसके आंतरिक को helioseismology के माध्यम से विस्तार में अध्ययन किया जा सकता है, इस अनुसंधान द्वारा प्रकट किए गए सिद्धांत पूरी आकाशगंगा में समान सितारों पर लागू होते हैं। यह खोज कि सितारों के चक्र पूरे आंतरिक में संरचनात्मक परिवर्तन का सुझाव देते हैं, केवल सतह की चुंबकीय क्षेत्र प्रभाव नहीं, तारकीय भौतिकी में एक नई आयाम जोड़ता है जो तारकीय विकास और व्यवहार के मॉडल में सुधार कर सकता है।

अनुसंधान दल वर्तमान सौर चक्र को अपेक्षित अधिकतम की ओर आगे बढ़ते समय सूर्य की आंतरिक दोलनों की निगरानी जारी रखने की योजना बनाता है। अतिरिक्त डेटा चक्र यह निर्धारित करने में मदद करेंगे कि इस अध्ययन में पहचानी गई पैटर्न वास्तव में आवधिक हैं या वे चक्र से चक्र तक ऐसे तरीकों से भिन्न होते हैं जो हमारे निकटतम तारे को शक्ति देने वाली प्रक्रियाओं के बारे में और भी गहरे सत्य प्रकट करते हैं।

आगे देखते हुए

यह अध्ययन दीर्घकालिक वैज्ञानिक अवलोकन की एक विजय प्रतिनिधित्व करता है। 40 साल का डेटासेट जिसने खोज को संभव बनाया, सूर्य निगरानी बुनियादी ढांचे में निरंतर निवेश और निष्कर्ष निकालने से पहले कई सौर चक्रों में डेटा एकत्र करने की धैर्य की आवश्यकता थी। यह एक अनुस्मारक है कि कुछ सबसे महत्वपूर्ण वैज्ञानिक खोजों के लिए न केवल बुद्धिमान प्रयोग की आवश्यकता होती है बल्कि वर्ष दर वर्ष देखने जारी रखने के लिए समर्पण की भी आवश्यकता होती है, जब तक कि पैटर्न अंत में शोर से बाहर न आ जाएं।

यह लेख Universe Today की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.